皮带机系统调试方案及皮带运输机PLC电气控制系统设计

皮带机系统单机调试方案二○一六年十一月目录TOC\o"1-3"\h\u1．皮带机调试前确认内容 62．调试试运转流程： 63．试运转要求： 74．调试要求： 75．调试安全事项 86．应急预案 86.1皮带机跑偏的处理 86.2皮带机撕裂 96.3皮带机电气故障处理 9皮带机系统单机调试方案1.皮带机调试前确认内容设备基础强度、坐标、标高、几何尺寸及地脚螺栓孔位置必须符合设计要求和规范的规定。检查方法：检查工序交接资料和对照图纸检查。地脚螺栓安装应符合下列规定：螺栓垂直固定可靠、螺母紧固、受力均匀、螺栓外露螺纹长度不小于1.5倍螺距。垫板规格和位置应正确、放置平稳、接触紧密、垫层间定位焊牢固。设备外观无损伤、油漆完好。所有紧固件应无松动现象；连接螺栓应符合下列规定：螺母与垫圈按设计配置齐全，均匀拧紧，螺栓外露螺纹应为2-3丝。各润滑点和减速器内所加油脂的牌号和数量应符合设备技术文件的规定，当没有明确规定时，减速机内加油油位在油窗的1/3～2/3位置。头轮、尾轮、压带轮、联轴器、配重滚筒、拉紧滚筒、皮带机两侧等转动设备安全防护设施到位，皮带机输送沿线及通道应无影响试运转的障碍物。检查电机与减速机之间的联轴器安装符合要求。皮带接头强度达到试运转强度要求。检查设备接地线的固定是否牢靠，接地线截面积是否符合规范要求，控制柜的接地是否有效，同时用摇表检测接地电阻是否大于4欧姆；检查机旁控制箱的接线是否正确，接地线可靠；检查皮带机电机接线和电机绝缘不低于0.5兆欧；电气系统、安全联锁装置、制动装置、操作控制系数和信号系统均应经模拟或操作检查，其工作性能应灵敏、正确、可靠。2.调试试运转流程：事前准备——→运转前检查确认，减速机油质油量符合要求，各滚筒、润滑点位油量适当，其他正常——→电机空转各项指标符合要求——→皮带机空负荷试运转开始——→点动正常，皮带运行方向正确，皮带跑偏在规定范围内——→连续动作开始——→皮带机运转2h测试减速机、电机振动值、轴承温度。2.1电机试车前再次检查确认：检测电机的绝缘电阻应符合要求，盘车检查电机应无卡阻现象，检查电机接地线应连接牢固。2.2试车需先脱开电机与减速机的联轴器，也要脱开减速机与传动滚筒的联轴器。开启电源，启动电机，确认转动方向。无任何问题后，空转电机1小时，其中每15分钟，用测温仪检查电机线圈温度和轴承温度一次，一般情况下温度不超过65℃2.3点动电机带动皮带，点动数次检查无异常后，点击连续转动15分钟，检查皮带有误跑偏跑偏，防滑装置、防撕裂装置、拉紧装置、纠偏装置、头尾轮有无异常，确认无异常后，连续运行4小时，再次确认无异常，并连续每隔4小时确认。3.试运转要求：皮带机无负荷试运转时间不少于72h。可变速的皮带机输送设备其最高速空负荷试运转时间不应小于全部试运转时间的60%。试验拉绳、跑偏、急停按钮应符合设定要求动作，拉动拉绳开关，皮带机应急停。跑偏开关分一级、二级，皮带机跑偏一级，报警。跑偏二级，皮带机急停。按动急停开关后，皮带机停车。滚动轴承正常运转时，温升不得超过40℃，且最高温度不得超过65皮带跑偏，沿纵向中心线跑偏不得大于50mm。驱动装置的运行应平稳，振动值不超过标准要求。链条传动的链轮与链条应啮合良好，运行平稳，无卡阻现象。所有滚轮和行走轮在轨道上应接触良好，运行平稳。运动部分与壳体不应有摩擦和撞击现象。拉紧装置调整应灵活，当输送机启动和运行时，滚筒均不应打滑。当输送带运行时，其边缘与托辊侧辊子端缘的距离应大于30mm。电机调试正常运转2小时无问题，为单机无负荷运转72小时做好准备。4.调试要求：4.1调试前填写调试确认表，运转过程中由专人做好调试记录；调试过程中对现场情况确认以后由专人指挥，禁止调试人员擅自启动设备；4.2低压室必须有电工值守，遇设备无法正常停车时，切除控制电源或空气断路器，以确保设备、人员安全；5.调试安全事项在完全遵循上述调试前提及注意事项的基础上，调试期间必须严格遵守以下规定：调试前由厂家现场指导人员进行相关技术交底，评估可能出现的问题，同时确定必要的解决措施。参加调试人员不能随便操作与电气有关的按钮、操作柜等部件，应由相关岗位操作工进行操作。开启或关闭阀门等设备时，必须听从相关负责人安排。发现异常及时停车，处理正常确认后，预警现场人员再次启动皮带机；调试期间需登高检查、作业时必须挂好安全带，做好安全防护措施。配备必要的灭火器材等。调试期间必须严守岗位，未得到相关负责人容许参加调试人员不准私自离开调试区域，非调试人员不准进入调试区域。某一单体设备调试结束时由负责人统一安排进行下一步相关调试内容，严禁凭借前期调试经验私自开机调试。调试期间必须保持通信畅通，若发生意外要及时上报调试负责人和相关方领导。全部调试正常后按下机旁箱“停止”按钮，停止运行；通知电工将该回路电源全部切断。6.应急预案6.1皮带机跑偏的处理皮带跑偏是最常见的故障，处理方法如下：调整调心托辊组调心托辊组有多种类型如中间转轴式、四连杆式、立辊式等其原理是采用阻挡或托辊在水平方向动阻挡产生横向推力使皮带自动向心达到调整皮带跑偏的目的。一般在皮带输送机总长度较短时或皮带输送机双向运行时采用此方法比较合理，原因是较短皮带输送机更容易跑偏并且不容易调整。而长皮带输送机最好不采用此方法，因为调心托辊组的使用会对皮带的使用寿命产生一定的影响。张紧处的调整，皮带张紧处的调整是皮带输送机跑偏调整的一个非常重要的环节。重锤张紧处上部的两个改向滚筒，除应垂直于皮带长度方向以外，还应垂直于重力垂线，即保证其轴中心线水平。使用螺旋张紧或液压油缸张紧时，张紧滚筒的两个轴座应当同时平移，以保证滚筒轴线与皮带纵向方向垂直。调整驱动滚筒与改向滚筒位置驱动滚筒与改向滚筒的调整是皮带跑偏调整的重要环节。因为一条皮带输送机至少有2到5个滚筒，所有滚筒的安装位置必须垂直于皮带输送机长度方向的中心线，若偏斜过大必然发生跑偏。其调整方法与调整托辊组类似。对于头部滚筒如皮带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，皮带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到皮带调到较理想的位置。调整承载托辊组皮带机的皮带在整个皮带输送机的中部跑偏时可调整托辊组的位置来调整跑偏；在制造时托辊组的两侧安装孔都加工成长孔，以便进行调整。具体方法是皮带偏向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。6.2皮带机撕裂皮带机在试运转过程中，可能会出现钢板等异物脱落、卷入皮带机，造成皮带机撕裂，发现此类情况，应立即停机或拉开紧急拉绳开关，将皮带机撕裂损失控制在最小程度。现场调试负责人应立即组织人员查找分析事故原因并及时上报上级领导。6.3皮带机电气故障处理6.3.1机旁操作失灵、停不下来由于不可预料原因，皮带机在机旁操作箱停止操作失灵、甚至紧急拉绳也失灵，造成皮带机停不下来，此时应立即呼叫配电室值守电工将该皮带机电源开关断开，并挂上操作牌，查明故障原因，处理完毕经现场调试负责人许可后，方可再次启动试车。6.3.2皮带机过载停机皮带机运转中可能会出现电机、减速机等传动部位轴承损坏卡死、减速机断齿卡死、皮带机调整张紧力过紧、抱闸失灵制动抱死等原因造成皮带机过载停机，此时应立即将机旁操作箱开关打到停止位置，将配电柜内开关断开，并挂上操作牌，查明故障原因，处理完毕经现场调试负责人许可后，方可再次启动试车。6.3.3皮带机运行中突然停电如果发生运转中皮带机突然停电事件，应立即将机旁操作箱开关打到停止位置，将配电柜内开关断开，并挂上操作牌，查明停电原因，处理完毕经现场调试负责人许可后，方可再次启动试车。6.3.4电机的振动、温度超标，应进行断电，并挂上操作牌，查明故障原因，处理完毕经现场调试负责人许可后，方可再次启动试车。皮带运输机电气控制系统设计任务书姓名：专业：机械1班设计课题：皮带运输机电气控制系统设计设计条件及要求：设计条件:（1）起动：起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积，要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。其起动顺序为：（2）停止：停止时为了使运输皮带上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。其停止顺序为：（3）紧急停止：紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。（4）故障停止：运转中，当M1过载时，应使PD-1、PD-2、YV同时停止。当M2过载时，应使PD-2、YV同时停止；PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。（5）M1和M2电机功率都是5.5KW。设计要求:1、掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力；2、掌握可编程控制器的工作原理及结构特点；3、熟练掌握基本逻辑指令的应用；4、绘制系统的主电路图、继电接触器控制线路图（一张）；5、编写设计说明书（一份）。设计时间：自20**年**月**日至20**年**月**日设计指导人（签字）：_________________________教研室主任（签字）：_________________________年月日目录前言 4一、机床电气控制技术课程设计的目的 5二、设计的内容与步骤 5（一）设计的基本原则 5（二）设计的内容 6三、系统传动方式的确定 6（1） 往复运动工作机构传动方式的确定 7（2）传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适 8（3）电动机起动方式的确定 8（4）电气系统的保护 8四电气控制方案的确定 13（一）电气逻辑控制装置的选择 13（二）控制方式的选择 14（三）系统动作要求 15（四）确定I/O点数及PLC的选型 16设计总结 25感谢信 26参考文献 27前言自动化控制技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展自动化控制技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器件的发展，出现了自动化控制技术系统，并作为一门应用科学已发展成熟，形成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。电气控制与PLC课程是机电类高职工科专业开设的实践性很强的技术应用型课程。它不仅为电机调速控制技术、机电传动与控制技术、电梯应用技术、楼宇自动化技术等后续课程、集中实训和毕业设计打下基础，而且为相关专业学生考初、中级电工资格证书做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉电气控制系统的基本控制电路，具有电气控制系统分析和设计的基本能力；掌握可编程控制器原理及编程方法，具备一定的PLC程序设计和PLC应用能力。随着我国国民经济的飞速发展，机械在品种`规模`设计与制造技术等方面也得到了迅速的发展和提高。目前全国各地均建有机械制造厂，并逐步走向专业化生产，以能独立自主地进行从单机到成套设备乃至自动生产线的设计与制造。随着新材料`新工艺`新技术的发展，必须推动各种自动机械向电气控制化和智能化的方向发展。通过设计学习，使学生熟悉常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用；掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力，特别是掌握典型电气控制电路的分析和设计能力、可编程控制器的工作原理及结构特点、基本逻辑指令的应用、步进顺控指令编程方法及应用；进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。由于时间和水平有限，本设计难免有不少缺点和错误，恳请老师批评指正。一、机床电气控制技术课程设计的目的机床电气控制技术课程设计是在学完电工学、机床设计、机床电气控制技术等课程后，进行的下一个实践教学环节。它一方面要求通过设计能获得综合运用过去所学知识的能力，同时也培养自己独立查阅有关资料、独立思考、独立完成任务的能力。通过这次设计能够很好提高分析问题和解决实际问题的能力，对于提高的综合素质是大有好处的，对即将走上工作岗位的毕业生具有一定的实际意义。另一方面，通过本次设计也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。因此，要求通过机床电气控制技术课程设计在以下几方面得到锻炼。1、能熟练运用过去所学的理论知识和实践知识，按题目所提出的各项要求，正确设计主电路及控制线路设计。主要完成继电器、接触器及PC控制线路设计、编写PC梯形图及语句表，正确选择电器元件，画出主电路及PC控制外部接线原理图，保证满足题目所提出的各项要求，提高学生继电器、接触器控制线路设计及PC控制线路设计的综合能力。2、使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料名称、出处，并做到熟练运用，提高独立工作及分工协作能力。二、设计的内容与步骤（一）设计的基本原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计控制系统时，应遵循以下基本原则：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，一次性投资小，使用后节约能源。（3）保证控制系统的安全、可靠，使用与维修方便。（4）考虑到生产的发展和工艺的改进，对于PC控制系统，在选择PC容量时，应适当留有裕量。图一：某原料皮带运输机示意图（二）设计的内容图一：某原料皮带运输机示意图在建材、化工、食品、机械、钢铁、冶金、煤矿等工业生产中广泛使用皮带运输机运送原料或物品。图一是某原料皮带运输机的示意图，原料从料斗经过PD-2、PD—1两台皮带运输机送出。从料斗向PD-2供料由电磁阀YV控制，PD-1和PD-2分别由电动机M1和M2驱动。三、系统传动方式的确定传动方式包括驱动和调速两个方面。它分为机械传动、电气传动和流体传动三种方式。机械设备的传动方式直接影响设备的性能及结构。在机械设备总体设计时，必须从机械性能和电气性能两方面综合考虑后确定其传动方式。往复运动工作机构传动方式的确定对于仅有一两个简单往复动作的普通机械，可采用三相鼠笼式异步电动机拖动，经齿轮减速后用螺旋传动机构来传动。如果机械设备具有多个往复运动工作机构，而且往复动作的调速性能和自动化程度有一定要求时，应采用电磁换向阀控制的液压传动或气压传动系统。若往复运动的调速性能要求比较高，应采用电液比例控制系统来传动。对于往复运动位移控制和速度控制要求比较高时，应采用步进电机、直流伺服电机或交流伺服电机家滚珠丝杠副来驱动和控制。选择三相鼠笼式异步电动机拖动，Y系列电动机是笼型转子电动机，符合IEC标准和DIN42673标准。本系列采用B级绝缘，外壳防护等级为封闭式（IP44）或防护式（IP23）。Y系列电动机额定电压380V，额定频率50HZ。具体选型如下：型号额定功率KW满载时堵转电流堵转转矩最大转矩转动惯量Kg.m2躁声净重kg转速r/min电流A效率﹪功率因数cos额定电流额定转矩额定转矩同步转速3000r/minY100L-25.528706.39820.877.02.22.20.00297933（2）传动方式的选择应使调速性质与负载特性相适调速性质是指电动机的转矩、功率与其转速的关系。负载特性是指机械设备的负载属于恒功率负载（即功率不随转速变化而变化）还是恒转矩负载，（即转矩不随转速变化而变化）。设计任何一个电力拖动系统，必须使调速性质与负载特性相适应。也就是说，恒功率负载必须采用恒功率调速性质的传动方式，而转矩负载则必须采用恒转矩调速性质的传动方式。（3）电动机起动方式的确定对于起动性能要求不高的机械设备，电动机的起动可根据其容量决定，当电动机总容量不超过供电变压器容量的20%时，一般采用直接起动。当容量大于该值时，可采用星—三角形降压起动或在定子中串电阻降压起动、也可采用自耦变压器降压起动。如果机械设备要求电动机软起动，应采用软起动器起动或变频器控制的加速起动。（4）电气系统的保护电气保护是电气控制系统不可缺少的环节，在电路中正确设置保护环节，是确保电动机、其他用电设备、电器元件和电网安全运行的重要措施。①短路保护电路在发生短路时，由于短路线路的阻抗很小而产生很大的短路电流，在短路线路上的电器元件触头，会因此时流过的电流大大超过其额定容量而被烧毁回发生熔焊，导线的绝缘层也会因此被烧毁，甚至会导致火灾。所以发生短路时必须瞬间切断电源，以保证电气线路的安全。常用的短路保护措施有：a.熔断器保护；b.自动开关的脱扣保护。②过载保护在电力拖动系统中，当负载转矩超过电动机额定转矩时，电动机绕组的温升会急剧升高并超过其额定值，轻者会使绕组的绝缘层老化变脆，寿命降低；重者会导致电动机绕组烧坏。因此在电动机过载时必须及时切断电源，以保证电动机能在寿命期内安全运行。常用的过载保护措施有热继电器保护、自动开关过载脱扣保护。除此以外，还有以下一些过载保护的新措施，如电子式继电器过载保护、埋入电动机绕组的温度继电器（有双金属片式和热敏电阻式）过载保护，软起动器过载保护。③零电压和欠电压保护在电动机正常运行时，如果出现非正常停电后再恢复供电，电动机又自行起动，很可能会造成生产机械动作错乱，运动部件互相碰撞的设备事故，甚至酿成人身事故。对电网来说，许多电动机及其他用电设备在恢复供电后同时自行起动，也会引起电网过大的瞬间压降。为了防止电动机失电时停止且电压恢复时自行起动，须采取零电压保护措施。在电动机运行过程中，如果电源电压过低，会导致电动机转速过低甚至停转，结果造成所拖动的设备不能正常运行，甚至可能酿成事故。因此，需要在电源电压降到允许值以下时，降电源切断，实施欠电压保护。电动机的零压保护和欠压保护无需特别的保护电器元件，只要降控制电动机的接触器控制电路连接成自锁电路即可。④电气元件的选择按钮：按钮是用于人工操作瞬间接通和断开小电流（5A以下）控制电路的开关。它有不同的结构型式和颜色。一般情况下，起动按钮选用绿色，停止按钮选用红色，紧急停止按钮选用红色蘑菇头型式；需要显示按钮操作状态时选用带指示灯的按钮；大多数按钮的触头为一常开和一常闭，如果需要一个按钮控制两个或两个以上的回路，则选用多对触头的按钮。机械设备上常用的按钮有LA18、LA19、LA20等几种型号。它们的额定电压为：交流500V、直流440V、额定电流为5A。行程开关：行程开关用于控制运动机构的行程。它有触点式和无触点式两种类型。有触点行程开关又分为直动式、杠杆式、微动式、组合式，常用的型号有：LX2、LX19、JLXK1、JXW、LXK3、X2等。无触点行程开关有接近开关、干簧管开关、霍尔开关等。接触器：选用主要考虑主触头的额定电流、额定电压、电磁线圈的额定电压，还应考虑常开和常闭辅助触头的数量和接触器的操作频率。主触头的额定电压应等于或大于主电路的额定电压；电磁线圈的额定电压必须与控制电路的额定电压相同；主触头的额定电流可按以下公式计算确定：式中Iec——所选接触器的额定电压（A）；Ic——接触器主触头电流（A）；Pe——被控电动机功率（kW）；K——经验系数，一般取1~1.2；Ue——电动机额定线电压（V）。其选型如下：型号额定电流额定操作频率（次/小时）可控制电动机最大容量（kW）主触点辅助触点220V380V500VCJ10-202056005.51010热继电器：用于对异步电动机进行过载保护的热继电器有双金属片时和电子式两种。电子式热继电器保护性能好，适用于重要电动机的保护。如果电气控制系统已经采用自动开关，不必再采用热继电器；对负载恒定、过载可能性很小的电动机，如冷却泵电机，可不设热继电器。选择热继电器时，要根据电动机的额定电流来确定其额定电流及热元件的电流等级。对星形连接电动机，可使用两相或三相结构的热继电器，对三角形连接的电动机可采用断相保护的热继电器。热元件的额定整定电流值通常按电动机的额定电流的0.95~1.05倍选用。选用型号如下：型号额定电流（A）热元件等级热元件额定电流电流调节范围（A）JR16B-20/3JR16B-20/3D200.350.500.721.11.62.43.557.21116220.25~0.350.32~0.500.45~0.720.68~1.11.0~1.61.5~2.42.2~3.53.2~54.5~7.26.8~1110~1614~22熔断器主要类型有：插入式、螺旋式、填料封闭管式等。常用的有RL1系列。选择熔断器时，应根据电流的特点及参数求出熔体电流，再根据熔体电流大小选择熔断器的额定电流并确定其型号。①对负载电流稳定的电气设备，如照明灯、电阻炉等，可按额定电流选用。②对具有冲击电流的电气设备如异步电动机，可按以下方法确定：单台电动机长期工作时：Ir=(2~3)Ied电动机频繁起动时，上式的系数为3~4。如果多台电动机共用一组熔断器保护，则式中Ir——熔体额定电流；Ied——电动机额定电流；Iemax——容量最大的电动机的额定电流；——除容量最大的电动机之外，其余电动机的额定电流之和。型号熔断器额定电流（A）熔体额定电流等级（A）交流380V时极限分断能力（A，有效值）RL1-15152、4、5、6、10、152000四电气控制方案的确定电气控制方案的合理性直接影响机械设备工作的可靠性、易维修性以及经济性。设计电气控制系统时必须综合考虑，在保证机械设备要求的工作可靠性和易维修性的前提下，应采用简单、经济的电气控制方案。机械设备电气控制系统通常包括电气调速系统、逻辑控制系统和数字控制系统。（一）电气逻辑控制装置的选择电气逻辑控制装置有继电器-接触器控制屏、顺序控制器和PLC。继电器-接触器控制屏的电路结构简单，直观易懂，输出功率大，价格便宜。其缺点是触头容易产生电磨损，工作时有机械振动，容易造成触头松动。这几种情况的发生都会降低控制系统的工作可靠性，一旦出现故障，检查和维修很不方便。顺序控制器是一种介于继电器-接触器控制屏和PLC之间的一种控制装置。它具有改变容易的特点，尤其是采用插销板编程时，改变插销的位置就可以改变程序，使用很方便。这种控制装置适用于动作顺序不太复杂的控制系统，特别适用于需要经常改变工作顺序的生产机械的自动控制。但是这种控制系统由于插销比较多，接触不良的故障时有发生，可靠性不太高，而且这种产品由于没有专业厂生产，所以目前已很少应用。PLC具有通用性强、应用控制系统设计组装周期短、编程简单、修改容易、调试直观、维护方便、可靠性高、体积小、重量轻等优点，目前以广泛应用于各行各业机械设备的自动控制。但与继电器-接触器控制屏相比，PLC的价格比较贵。如果机械设备执行机构比较少，工作程序和控制要求比较简单，无论采用电气传动还是液压传动或气压传动，其控制系统宜采用继电器-接触器控制屏。对于执行机构比较多、工作程序和控制要求比较复杂的机械设备，其控制装置应采用PLC。有些机械设备虽然执行机构少，工作程序也不复杂，但工作程序要求经常变动，这种设备应采用PLC控制。（二）控制方式的选择控制方式通常有行程控制、时间控制和其他物理量（压力、流量、电流、速度等）控制。行程控制方式是利用机械设备运动部件上的碰块或感应头，触发在固定位置安装的行程开关或无触头行程开关，以此发出行程信号来实现位置控制。凡是要求进行位置控制的执行机构都应采用行程控制方式。时间控制方式是利用时间继电器或PLC的定时器，使控制系统按工艺要求的不同时段进行程序步切换，实现生产过程的自动控制。因此，机械设备的工作程序如果要求要求延续一般时间后才切换的则应采用时间控制方式。对于要求实现位置控制的执行机构，如果其行程很短，无法安装行程开关。在运动速度比较稳定的情况下，根据运动速度与时间的乘积等于行程的原理，也可以采用时间控制方式来实现位置控制。（三）系统动作要求1、起动：起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积，要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。其起动顺序为：2、停止：停止时为了使运输皮带上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。其停止顺序为：3、紧急停止：紧急情况下无条件地把PD-1、PD-2、YV全部同时停止。4、故障停止：运转中，当M1过载时，应使PD-1、PD-2、YV同时停止。当M2过载时，应使PD-2、YV同时停止；PD—1在PD-2停止后延迟10s后停止。5、M1和M2电机功率都是5.5KW。（四）确定I/O点数及PLC的选型伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，PLC的成本不断下降，因为促进了PLC的应用。但并不是所有的控制都必须使用PLC，可以使用计算机控制或继电接触器控制。在确定控制系统方案时，首先应明确是否有必要采用PLC控制。如果控制系统非常简单，所需I/O点很少，或者虽然I/O点需要较多，但控制关系非常简单，各部分之间联系很少，可以考虑不用PLC，而采用传统的继电接触器控制。除此之外，只要满足下列情况之一，应该首选PLC。1）系统所需I/O点数较多（比如在十几个点以上），控制要求比较复杂。2）现场处于工业环境，而又要求控制系统具有较高可靠性。3）系统的工艺流程可能经常发生变化，输入、输出控制量需经常调整。4）要求完成多种定时、计数、甚至复杂的逻辑、算术运算，以及对模拟量的控制。5）需要完成与其他设备实现通信或联网。6）系统体积很小，要求控制设备嵌入系统设备之中等。1、输入、输出设备的数量根据示意图和控制要求可知，该系统需要5个输入点和3个输出点。2、PLC的选择此控制系统只有简单的开关量控制，没有模拟量的输入或输出，对系统的响应时间也没有特殊的要求，时间继电器的定时也是固定的，小型PLC即可满足要求。因系统需要5个输入点和3个输出点，可选用三菱公司的整体式小型PLCF1-20M，它具有12个输入点和8个输出点，完全满足要求。F系列PLC一共有三种不同单元，即基本单元、扩展单元和特殊单元。基本单元内有中央处理器（CPU）、存贮器和输入/输出接口电路等，每个控制系统必须有一个基本单元。要增加I/O的点数，可连接扩展单元。要增加控制功能，则可连接相应的特殊单元，如高速计数单元、模拟量单元等。①F系列PLC的型号为了满足用户的不同要求，F系列PLC有多种型号规格，表示方法如下：F—①②③④，其中：①表示输入/输出总点数；②表示本单元的类型：M为基本单元，E为扩展单元；③表示输出类型：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为晶闸管输出；④表示电源电压种类：V为100/110V交流，E为220/240V交流，D为24V直流。F系列PLC总体技术特性和数据如下：项目F—20MF—40M电源功耗<11VA<25VA电压AC100~110V，AC200~220V50/60Hz计时点数8点16点设定位数2位3位设定范围0.1~99s0.1~999s计数点数8点16点设定方式设定范围1~991~999辅助继电器64个（其中16个有掉电保护功能）192个（其中64个有掉电保持功能）用户存贮器容量数制八进制十进制数量477890运算指令继电器符号速度100s/步序（平均）45s/步序（平均）可靠性施和情况电池保护锂电池，可连续使用五年，保持RAM程序瞬时停电补偿<20ms瞬间停电可不出错继续运行抗电平干扰能力1000V，1s耐振动能力10~55Hz,0.5mm,最大2g（重力加速度）CPU出错自诊断程序监视器，求和检验电池电压监视电压不足指示灯显示一般环境温度0~+55℃（储存温度-15~+65环境湿度85%RH以下（无结露）绝缘电阻>5M（DC500V）绝缘耐压AC1500V1min外形尺255mm×80mm×100mm305mm×110mm×110mm重量1.5kg2.3kg②常用PLC的编程指令系统（1）LD指令LD（Load）：取指令，适用于梯形图中与左母线相连的第一个常开触点，表示一个逻辑行的开始。（2）LDN指令LDI（LoadInverse）：取反指令，适用于梯形图中与左母线相连的第一个常闭触点。（3）OUT指令OUT（Out）：线圈驱动指令（又叫输出指令），适用于将运算结果驱动输出继电器、辅助继电器、定时器和计数器的线圈，但不能用于输入继电器。OUT指令用于计数器和定时器时，必须有常数K值紧跟，K分别表示定时器时间或计数次数，它也作为一个步序。（4）AND指令AND（And）：“与”指令，适用于和触点串联的常开触点。（5）ANI指令ANI（AndInverse）：“与反”指令，适用于和触点串联的常闭触点。（6）OR指令OR（Or）：“或”指令，适用于单触点并联的常开触点。（7）ORI指令ORI（OrInverse）：“或反”指令，适用于单触点并联的常闭触点。（8）RST指令RST（Reset）：计数器和移位寄存器的复位指令，适用于将计数器的当前值回复到设定值或清除移位寄存器中所有位的信息，即清零。计数器有计数输入和复位输入两个输入端。当计数输入端触点每次从断开至接通时，计数器的值减1，当通断次数达计数值后，计数器的当前值减为0，此时计数器的线圈接通，其常开触点闭合。如果要计数器从当前值回到最初设定值，则要接通复位输入端的触点，RST起复位作用，使计数器线圈断开，其常开触点断开。RST指令总是优先执行的，因此当RST的输入保持时，对计数器或移位寄存器的输入不再接受。所有的计数器和部分寄存器具有掉电保护功能，所以当不必再保持计数器原有状态时，在工作开始之前，要使用特殊辅助继电器M71，在主机投入运行的瞬时，产生的初始化脉冲，使计数器或位移寄存器复位。（9）SFT指令SFT（Shift）：移位指令，适用于将移位寄存器中的内容做移位操作。可由8个或16个辅助继电器组成移位寄存器。③移位寄存器三个输入端功能为：数据输入端IN：当连接IN端的触点接通时，表示把“1”送到移位寄存器的最低位，反之则把“0移位信号输入端CP：当连接CP端的触点每由断变通一次、来一个脉冲时，移位寄存器的内容从编号小的低位，向编号大的高位顺序移动一次，最高位原来的数据丢失。复位信号输入端R：当连接R的触点接通时，对应的辅助继电器全部断开，即移位积存器全部清零。如果R端连接的触点一直处于接通状态，则数据输入和移位输入的信号全无效。F系列指令系统如下：指令功能指令功能LD公共总线或支路的起始常开触点PLS脉冲产生指令LDI公共总线或支路的起始常闭触点SFT移位寄存器的移位指令AND串联的常开触点NOP空操作指令ANI串联的常闭触点END程序结束指令OR单个并联的常开触点S操作保持指令ORI单个并联的常闭触点R操作保持复位指令ANB电路块的串联连接MC主控转移指令ORB电路块的并联连接MCR主控复位指令OUT线圈驱动指令CJP条件跳步指令RST计数器、移位寄存器复位指令EJP跳步结束指令3、继电器的选择JZ17型继电器是引进日本OMRON公司技术。设备生产的产品（原型号为MA460N）。可用于交流50Hz或60Hz，额定电压至220V的控制电路中。该产品采用直动式磁系统，桥式双断点触头，共有8对触头（4常开4常闭）。JZ17型继电器的技术数据：额定绝缘电压（V）约定发热电流（A）使用类别触头额定工作电压（V）触头额定控制容量（VA）电寿命（万次）机械寿命（万次）操作频率（次/h）动作时间（s）重量4406AC-113803605060012000.030.291808072120DC-1122028604、I/O地址分配地址分配如下：输入设备输入点编号输出设备输出点编号起动按钮X400M1接触器Y430停止按钮X401M2接触器Y431急停按钮X402YVY432M1热继电器动断触点X403――――M2热继电器动断触点X404――――5、软件系统设计根据控制要求用基本逻辑指令编程编制的梯形图如图二。图中，T450、T451分别为PD-2、YV延时起动的计时器；T452、T453分别为PD-2、PD-1延时停止的计时器。①语句表LDＸ400LDT451ORY430ANDNM101ANDNＸ402OUTY432ANDNＸ403LDＸ401ANDNＸ453ORM101OUTY430ANDNＸ400TMRT450OUTM101K5TMRT452LDT450K10OUTM100LDY430LDM100ANDNＸ404ORY431ORY452ANDNＸ402TMRT453ANDNＸ403K10ANDNＸ404ANDNＸ452OUTY431TMRT451K5②程序运行过程起动时，按下起动按钮，X400接通，Y430接通并自锁，M1起动，PD-1投入运行；T450开始计时常开触点闭合，M100产生一脉冲，使Y431接通并自锁，M2起动，PD-2投入运行；T451开始计时。T451计时到，T451常开触点闭合，Y432接通，YV投入运行，完成全部起动过程。停止时，按下按钮，X401接通，M101接通并自锁。Y432断开，YV停止；T452开始计时，T452开始计时到，T452常闭触点断开，使Y431断开，M2停止，PD-2停止运行；同时T452常开触点闭合，使T453计时。T453计时到，T453常闭触点断开，使Y430断开，M2停止，PD-1停止运行，完成全部停止过程。运行中紧急停止时，按下急停按钮，X402常闭触点断开，使Y430、T450、Y431、T451断开，Y432也断开，同时停止运行。运行中当M1过载时，X403常闭触点断开，使Y430、T450、Y431、T451断